WikiDer > Гомологичное соматическое соединение - Википедия

Homologous somatic pairing - Wikipedia
Динамическое спаривание хромосом. Термин «спаривание» описывает пространственное сопоставление полных гомологичных хромосом, аллельных последовательностей и / или гомологичных последовательностей в неаллельных местах. (A, B) Гомологичные хромосомы могут существовать как пары по всей своей длине, и относительная активность факторов спаривания и анти-спаривания определяет степень глобального спаривания хромосом. (C) Факторы локального спаривания и анти-спаривания могут влиять на статус спаривания конкретных генов или хромосомных областей. Локальные «центры спаривания» могут зарождать глобальное спаривание, но неясно, отличаются ли факторы, регулирующие локальное спаривание, от факторов глобального спаривания. (D – F) В некоторых случаях центромеры или теломеры из гомологов могут образовывать пары или кластеры с негомологичными хромосомами, в то время как пары вдоль плеч хромосом не образуются.

Соматический спаривание из гомологичные хромосомы похож на пре- и ранний мейотический сопряжение (см. статью: Гомологичная хромосома # в мейозе), и наблюдалось в Двукрылые[1] (Дрозофила), и бутоньерки,[2] например (неясно, эволюционировал ли он несколько раз у многоклеточных животных[3]). У млекопитающих наблюдается небольшое спаривание, кроме клеток зародышевой линии, которое происходит в определенных локусах и находится под контролем передачи сигналов развития (понимаемой как подмножество других межхромосомных взаимодействий на большие расстояния, таких как образование петель и организация в хромосомные территории).[4]

В то время как мейотическое спаривание широко изучалось, роль соматического спаривания остается менее изученной, и даже неизвестно, связано ли оно механически с мейотическим спариванием.[5]

Ранняя работа

Первый обзор соматических пар был сделан Метцем в 1916 г.[1] цитируя первые описания спаривания, сделанные в 1907 г.[6] и 1908 г. Н. М. Стивенс в клетках зародышевой линии, которые отметили:[7]

«Поэтому может быть правдой, что спаривание гомологичных хромосом происходит в связи с каждым митозом на протяжении всей истории жизни этих насекомых» (стр. 215)

Стивенс отметил возможность общения и роль в наследственности.[7]

В то время как мейотическое гомологичное спаривание впоследствии стало хорошо изучено, соматическим спариванием пренебрегли из-за того, что было описано как «ограничения в цитологических инструментах для измерения спаривания и генетических инструментах для нарушения динамики спаривания".[5]

Недавние результаты высокопроизводительного скрининга

В 1998 г. было установлено, что гомологичное спаривание в Дрозофила происходит посредством независимых инициирований (в отличие от направленного, «процессивного» движения).[4][8]

Первый РНКи экран (на основе ДНК РЫБЫ[9]) была проведена для выявления генов, регулирующих D. melanogaster соматическое спаривание в 2012 году,[10] описываемый в то время как предоставляющий «обширный« список частей »в основном новых факторов». Они включали 40 генов, способствующих спариванию, и 65 генов, препятствующих спариванию (из которых 2 и 1 были уже известны соответственно), многие из которых имеют человеческий ортологи.[5]

Более ранний скрининг РНКи в 2007 году показал нарушение Топоизомераза II активность нарушает соматические пары внутри Дрозофила культура ткани,[11] что указывает на роль опосредованной топоизомеразой организации (или прямого взаимодействия ферментов топоизомеразы) в спаривании.[4] Конденсин (несмотря на зависимые взаимодействия с топоизомеразой II) антагонистичен Дрозофила гомологичное спаривание.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б Мец, Чарльз В. (1916). «Хромосомные исследования двукрылых. II. Парная ассоциация хромосом двукрылых и ее значение». Журнал экспериментальной зоологии. 21 (2): 213–279. Дои:10.1002 / jez.1400210204. ISSN 0022-104X.
  2. ^ Берджесс, Шон М; Клекнер, Нэнси; Вайнер, Бет М. (1999). «Соматическое спаривание гомологов у почкующихся дрожжей: существование и модуляция». Гены и развитие. 13 (12): 1627–1641. Дои:10.1101 / gad.13.12.1627. ISSN 1549-5477. ЧВК 316803. PMID 10385630.
  3. ^ Джойс, Эрик Ф; Эрцег, Елена; Ву, C-ting (2016). «Спаривание и анти-спаривание: балансирующий акт в диплоидном геноме». Текущее мнение в области генетики и развития. 37: 119–128. Дои:10.1016 / j.gde.2016.03.002. ISSN 0959-437X. ЧВК 4939289. PMID 27065367.
  4. ^ а б c Apte, Manasi S .; Меллер, Виктория Х. (2012). «Спаривание гомологов у мух и млекопитающих: регуляция генов, когда участвуют двое». Международная ассоциация генетических исследований. 2012: 1–9. Дои:10.1155/2012/430587. ISSN 2090-3154. ЧВК 3335585. PMID 22567388.
  5. ^ а б c Копенгейвер, Грегори П .; Боско, Джованни (2012). "Спаривание хромосом: больше нет скрытого сокровища". PLOS Genetics. 8 (5): e1002737. Дои:10.1371 / journal.pgen.1002737. ISSN 1553-7404. ЧВК 3359980. PMID 22654678.
  6. ^ Стивенс, Н. М. (1907) Хромосомы Drosophila ampelophila. Proc. VII Междунар. Zool. Конг
  7. ^ а б Стивенс, Н. М. (1908). «Изучение половых клеток некоторых двукрылых, со ссылкой на гетерохромосомы и явления синапсиса». Журнал экспериментальной зоологии. 5 (3): 359–374. Дои:10.1002 / jez.1400050304. ISSN 0022-104X.
  8. ^ Фанг, Дженнифер С .; Маршалл, Уоллес Ф .; Дернбург, Эбби; Agard, David A .; Седат, Джон В. (1998). «Спаривание гомологичных хромосом у Drosophila melanogaster происходит через несколько независимых инициаций». Журнал клеточной биологии. 141 (1): 5–20. CiteSeerX 10.1.1.431.4960. Дои:10.1083 / jcb.141.1.5. ISSN 0021-9525. ЧВК 2132734. PMID 9531544.
  9. ^ Гонсалес, Инма; Матеос-Лангерак, Хулио; Томас, Обен; Cheutin, Thierry; Кавалли, Джакомо (2014). «Идентификация регуляторов трехмерной организации поликомб с помощью анализа РНКи на основе микроскопии всего генома». Молекулярная клетка. 54 (3): 485–499. Дои:10.1016 / j.molcel.2014.03.004. ISSN 1097-2765. PMID 24703951.
  10. ^ Джойс, Эрик Ф .; Уильямс, Бенджамин Р .; Се, Тяо; Ву, Ч.-тинг (2012). «Идентификация генов, которые способствуют или противодействуют спариванию соматических гомологов с использованием высокопроизводительного экрана на основе FISH». PLOS Genetics. 8 (5): e1002667. Дои:10.1371 / journal.pgen.1002667. ISSN 1553-7404. ЧВК 3349724. PMID 22589731.
  11. ^ Williams, B.R .; Bateman, J. R .; Новиков, Н. Д .; Ву, С.-Т. (2007). «Нарушение спаривания топоизомеразы II в культуре клеток дрозофилы». Генетика. 177 (1): 31–46. Дои:10.1534 / genetics.107.076356. ISSN 0016-6731. ЧВК 2013714. PMID 17890361.
  12. ^ Hartl, T. A .; Smith, H.F .; Боско, Г. (2008). «Выравнивание хромосом и трансвекция противодействуют конденсации II». Наука. 322 (5906): 1384–1387. Дои:10.1126 / science.1164216. ISSN 0036-8075. PMID 19039137. S2CID 5154197.